
新華社合肥5月6日電(記者蔡敏、朱青、徐海濤)首次完成探月衛(wèi)星“嫦娥一號”太陽風(fēng)離子探測器正機(jī)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定和測試;開創(chuàng)一條低耗水進(jìn)行煤高效轉(zhuǎn)化的新途徑;首次獲得一批生物樣品如癌變細(xì)胞的高分辨率顯微圖像……近年來, 我國多個國際前沿科技成果的背后離不開一雙超高顯微的“眼睛”――中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室。
首個國家級實(shí)驗(yàn)室發(fā)出中國第一束“神奇之光”
光,是觀察及研究自然最重要的工具。人類對光的探索經(jīng)歷了電光、X光、激光、同步輻射光等幾次劃時代的大跨越。1879年電燈的發(fā)明推動了人類文明。1895年,德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)X光能夠透視肉眼看不到的世界。之后20世紀(jì)初科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)更亮更純的激光可以用來研究單個原子,人類的目光由此進(jìn)入微觀世界。
1947年,美國學(xué)者發(fā)現(xiàn),當(dāng)自由電子做環(huán)形高速運(yùn)動時,會放出電磁輻射(光),這個發(fā)現(xiàn)使人類擁有了進(jìn)一步探究微觀世界的“眼睛”:同步輻射。
業(yè)內(nèi)有一個非常形象的比喻:如果將一塊吸飽了水的海綿用繩子拴住,并把它掄起來甩成圓圈,則海綿中的水會沿著圓周切線的方向飛出去。同步輻射產(chǎn)生的電磁波就好像是從繞圈的電子中被“甩”出來的能量。
在科教城市安徽合肥的西區(qū),有一個凌然欲飛的巨大“飛碟”式建筑,這就是我國第一個國家級實(shí)驗(yàn)室——中科大國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室。
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,記者看到一個六邊形的大型密閉墻體,長短不一的管道穿梭其間,低鳴的機(jī)器正在運(yùn)轉(zhuǎn)。
“同步輻射是一種強(qiáng)度高、光斑小、頻譜廣、可任意選擇波長的光源,借助這種革命性新光源,人類可以探測微觀世界的構(gòu)造和化學(xué)變化過程等,它是不可或缺的現(xiàn)代科研手段,可應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、藥學(xué)、環(huán)保等眾多前沿科研領(lǐng)域。”國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室副主任王琳介紹。
1983年4月,當(dāng)時的國家計委批準(zhǔn)中科大國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室正式立項,建設(shè)我國第一臺專用同步輻射光源,被稱為“合肥光源”。1989年合肥光源建成,并發(fā)出中國第一束“神奇之光”,其中95%技術(shù)設(shè)備依靠自主研發(fā)。
“頂天立地” 三十年做前沿科研的“眼睛”
每引出一束同步輻射光,就可以照亮一個學(xué)科領(lǐng)域。國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室主任陸亞林告訴記者,合肥光源于1997年、2010年啟動了兩次升級改造,目前其主要性能指標(biāo)均達(dá)到國際第三代同步輻射光源水平?!澳壳昂戏使庠吹牧炼瓤蛇_(dá)到普通燈泡的10億倍到100億倍,而光斑精度則小到0.1微米量級。”
陸亞林介紹說,三十年來,國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室本著“頂天立地”的原則做科研。“頂天,就是在基礎(chǔ)研究上助力世界最前沿的成果。立地,就是推動科技成果轉(zhuǎn)化,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)?!?/p>
利用合肥光源,我國首次完成探月衛(wèi)星“嫦娥一號”太陽風(fēng)離子探測器正機(jī)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定和測試,2007年“嫦娥一號”成功發(fā)射并傳回首張月面圖像,使我國從此邁入了具有深空探測能力的國家行列;首次獲得了X射線全息圖樣,獲得一批生物樣品如癌變細(xì)胞的高分辨率顯微圖像等。
據(jù)統(tǒng)計,2005年以來合肥光源接待海內(nèi)外高校和科研院所4300多人次,完成2100多個用戶研究課題,共發(fā)表1500多篇SCI收錄論文,一系列重要成果發(fā)表在《科學(xué)》《自然》等國際著名學(xué)術(shù)期刊上。
與此同時,陸亞林介紹,國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室30年來,為北京、上海以及臺灣光源培養(yǎng)了大量骨干人才,“我們還為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、種植業(yè)發(fā)展提供輻照種子等服務(wù),并為地方光電子產(chǎn)業(yè)儀器標(biāo)定作出了貢獻(xiàn)?!?/p>
十三五國家戰(zhàn)略帶來發(fā)展新機(jī)遇
在今年全國兩會上發(fā)布的十三五規(guī)劃綱要,明確提出“推動戰(zhàn)略前沿領(lǐng)域創(chuàng)新突破”,“積極提出并牽頭組織國際大科學(xué)計劃和大科學(xué)工程,建設(shè)若干國際創(chuàng)新合作平臺?!?/p>
“新的國家戰(zhàn)略,給同步輻射事業(yè)發(fā)展提供了新的歷史機(jī)遇。”陸亞林介紹,中科院近期在合肥、上海成立了大科學(xué)中心,國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室成為合肥大科學(xué)中心的中堅力量。
國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室已具備建造第四代光源的能力。根據(jù)設(shè)計方案,第四代光源具有“更快、更高、更亮”的特征,將極大地助力我國搶占未來科技先機(jī)。
“除了推動前沿科研課題,同步輻射工程技術(shù)本身也具有廣闊的應(yīng)用前景,比如電子醫(yī)療加速器是放射治療的主流儀器,西方發(fā)達(dá)國家每百萬人擁有放療裝置7臺,中國內(nèi)地還不到1臺,且95%的市場被外資企業(yè)占據(jù)?!标憗喠纸榻B,國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室擁有電子加速器核心技術(shù)和一支專業(yè)的、經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)團(tuán)隊,在加速器技術(shù)應(yīng)用方面大有可為。
編輯:孔唯千
來源:新華社
